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青岛翰昌详解超声波清洗机效果和质量的问题

2013-03-18 10:16:48 15

1、超声换能器结构的选择

在低超声频段(20—100KHz),目前工业上绝大多数是采用单螺钉夹紧的夹心式压电换能器(复合换能器),结构上的差别主要在于辐射体(与不锈钢板粘接的铝块)的形状,一种是锥体喇叭;另一种直棒形状。喇叭状换能器的声辐射效率比棒状换能器高,即同样的输入电功率,在清洗槽中得到较大的声功率,而消耗在换能器上的电功率较少,因而换能器的发热也低。

当输入换能器的电功率相同时,由于喇叭辐射面的面积比棒状换能器大,所以辐射面的声强较低,与其粘结的不锈钢板表面空化腐蚀小。清洗槽(或浸入式换能器)的寿命延长。所以在一般情况下采用喇叭状换能器较好,为进一步提高声辐射效率、展宽频带,我国研制出一种半穿孔结构的宽频带超声清洗换能器。

这种换能器尤其在较高频段{40KHz以上),其优点更为突出。因为它可以削弱横向振动所带来的不良影响,由于频带较宽,也有利于扫频清洗。

在某些场合,例如清洗较深螺孔时,宜采用高辐射声强的换能器,此时换能器的辐射体常具有尖削聚焦形状,以提高辐射面的声强。这种换能器一般不是粘结在清洗槽上,而是直接插入液体中进行清洗。

2、换能器在清洗槽中的分布及粘结问题

目前有些超声清洗机商品,粘在清洗槽底或壁上的换能器分布过密,一个紧挨一个的排列。输入换能器的电功率强度达到每平方厘米2-3瓦,这样高的强度一方面会加快不锈钢板表面(与清洗液接触的表面)的空化腐蚀,缩短使用寿命,另一方面由于声强过高,会在钢板表面附近产生大量较大的气泡,增加声传播损,在远离换能器的地方削弱清洗作用。一般选用功率强度每平方厘米低于1.5瓦为宜(按粘有换能器的钢板面积计算)。如果清洗槽较深,除槽底粘有换能器外,在槽壁上也应考虑粘结换能器。

换能器与清洗槽的粘结质量对超声清洗机整机的质量影响很大,不但要粘牢,而且要求胶层均匀、不缺胶和不允许有裂缝,使超声能量最大限度地向清洗液中传输,以提高整机效率和清洗效果。目前有些清洗设备为避免换能器从清洗槽上掉下来。采取螺钉加粘胶的固定方式,这种连接方式虽然换能器不会掉下来,但是存在许多隐患。如果螺钉焊接质量差,例如不垂直于不锈钢板表面,则胶层不均匀,甚至有裂痕或缺胶,能量传输会削弱;另一方面,如果焊接不好也会影响不锈钢表面的平整,导致加速空化腐蚀,缩短使用寿命。

判断粘结质量的方法之一,是在清洗槽装水并开机工作一段时间后,测量换能器的温升。如果在众多的换能器中某个换能器温升特别快,则表明该换能器可能粘结不好,因为此时声辐射不好,电能量大部分消耗在换能。